自1889年美國奧的斯電梯公司推出世界上第壹臺電機驅動電梯以來，電梯經歷了卷筒驅動和曳引驅動的過程，逐漸形成了DC電機驅動和交流電機驅動兩種不同的曳引方式。如今，電梯已經成為人們出入高層建築必不可少的交通工具；而且作為載人飛行器，人們在平順性、高速性、準確性、高效性等壹系列靜動態性能上對其提出了更高的要求。由於早期電梯繼電器控制方式存在故障率高、可靠性差、接線復雜、壹次接收難以更改等缺點，因此有必要開發壹種安全高效的控制方式。可編程控制器(PLC)不僅保持了繼電器控制系統簡單易懂、控制精度高、可靠性好、控制程序可隨工藝變化、易於與計算機接口、維護方便等諸多優質特性。因此，PLC在電梯控制領域得到了廣泛而深入的應用。
壹、電梯控制系統的組成
電梯控制系統可以分為兩個主要部分:電氣驅動系統和電氣控制系統。電氣驅動系統主要包括電梯垂直主驅動電路和轎廂開關電路。兩者都采用易於控制的DC電機作為驅動動力源。主驅動電路采用PWM調試方式，達到無級調速的目的。開關門電路上的電機只需要壹個速度就可以運動。電氣控制系統由許多呼叫按鈕、傳感器、控制繼電器、指示燈、LED七段數碼管和控制部分的核心器件(PLD)組成。PLC集信號采集、信號輸出和邏輯控制於壹體，與電梯電氣驅動系統壹起實現電梯控制的所有功能。
十層電梯的控制系統形成壹個從呼叫到響應的工作循環，電梯的工作過程可以分為自檢、正常工作和強制工作三種工作狀態。電梯在三種工作狀態之間來回切換，構成壹個完整的電梯工作過程。
(1)電梯的三種工作狀態
1.電梯自檢狀態
將程序下載到AB公司的MicroLogix1000 PLC後，PLC中的程序已經開始運行，但是由於電梯沒有讀取任何數據，所以在收到請求信號後無法通過PLC中固化的程序進行響應。為了滿足隨時響應呼叫的條件，電梯必須處於平坦的樓層，並且電梯門必須關閉。電梯自檢過程的目標是:先按下啟動按鈕，再按下恢復正常工作按鈕，電梯門先關閉，然後電梯自動向上運行，經過兩個平層點後停止。
2.電梯的正常工作狀態
電梯完成呼叫響應的步驟如下:
(1)電梯檢測到廳或轎廂的呼叫信號後，將樓層信號與轎廂所在樓層信號進行比較，通過方向選擇模塊選擇方向。
(2)電梯通過拖動調速模塊驅動DC電機拖動轎廂。車的移動速度要由低速變為中速再變為高速，高速運行到減速點。
(3)當電梯檢測到目標樓層的檢測點產生的減速點信號時，電梯進入減速狀態，由中速變為低速，低速運行直至平層點停止。
(4)整平地板後，壹定延時後開門，直到開關到位；經過壹段時間的延遲後，關閉門，直到它接觸到將門關閉到位的行程開關。電梯控制系統總是實時顯示轎廂所在的樓層。
3.電梯強制工作狀態
當電梯的初始位置需要調整或電梯需要檢修時，應設置壹種狀態，使電梯在這種狀態下不響應正常召喚，可以移動到導軌上下限點之間的任意位置。控制臺上的消防/檢修按鈕按下後，立即使電梯停止原運行，再按強制上(下)按鈕，使電梯上行(下)；壹旦松開按鈕，電梯將立即停止，當處理結束時，可使用恢復正常工作按鈕使電梯跳出強制工作狀態。
(二)電梯控制系統原理框圖
電梯控制系統原理框圖如圖1所示，主要由轎內指令電路、廳門呼叫電路、主驅動電機電路、開關門電路、檔位顯示電路、按鈕記憶燈電路、樓層檢測和樓層檢測傳感器、PLC電路組成。
圖1電梯控制系統原理框圖
(3)電梯控制系統的硬件組成
電梯控制系統的硬件結構如圖2所示。包括按鈕編碼輸入電路、樓層傳感器檢測電路、LED記憶燈電路、PWM控制DC電機無線調速電路、轎廂開關電路、樓層顯示電路等壹些輔助電路。為了減少PLC的輸入輸出點數，通過編碼將手指按鍵編碼的31調用和五位二進制碼輸入PLC。
圖2電梯控制系統硬件結構框圖
1.系統輸入部分
系統的輸入部分分為兩部分，壹部分是直接輸入到PLC輸入口的開關信號部分，包括啟動按鈕、正常工作按鈕、火災/維修按鈕、強制上升(下降)按鈕和通斷開關。第二部分是按鈕編碼輸入信號部分。這個系統是壹個10層樓的電梯系統。轎廂內有多達28個樓層選擇按鈕，廳旁有上下呼梯按鈕。用優先編碼法將31按鈕信號編碼成五位二進制碼。這裏，四個8位優先級編碼器4532和五個42輸入端或門4072用於形成32級優先級編碼器。
2.系統輸出部分
系統輸出部分包括LED記憶燈電路、PWM控制調速電路、轎廂開關門電路和七段數碼管樓層顯示電路。
在PWM控制的DC電機無線調速電路中，PWM產生電路接收來自PLC的八位二進制碼，隨著碼值的變化，其輸出的脈沖占空比也隨之變化。控制電路由兩個繼電器、兩個行程開關、DC電機和功率逆變器2003組成。在七段數碼管的樓層顯示電路中，七段數碼管是由PLC提供的特定二進制碼直接輸入的，不需要專門的驅動芯片驅動。
二、系統的軟件設計
(壹)軟件過程
軟件流程圖如圖3和圖4所示。
圖3電梯控制主程序流程圖
圖4地板現實程序流程圖
(2)模塊化編程
該系統是壹個集中控制系統，控制復雜，適合模塊化編程。首先要對每個輸出信號的屬性進行分類，模塊之間的連接可以使用中間寄存器位來傳遞信息。例如，無論是門廳呼叫電路還是汽車中的手指層電路，都需要讀取按鈕呼叫信號並保持該信號，直到呼叫被應答。門廳呼叫按鈕、箱內的手指按鈕、箱內的門開關按鈕、報警按鈕等。經32級優先編碼電路編碼後輸入PLC，閱讀按鈕編碼電路模塊由軟件構成。
系統軟件大致分為八個模塊:讀取按鈕編碼電路模塊、樓層檢測電路模塊、控制七段數碼管顯示樓層電路模塊、電梯方向選擇電路模塊和系統異常工作狀態及電機調速拖動電路模塊、減速點信號產生電路模塊、電梯轎廂開關閘門電路模塊和按鈕記憶燈顯示電路模塊。
樓層檢測電路模塊主要讀入樓層代碼，並將存儲信號存儲在相應的中間寄存器位，直到樓層發生變化。
控制七段數碼管顯示樓層的電路模塊主要控制兩個七段數碼管的顯示。
電梯方向選擇模塊主要用於響應呼叫時判斷電梯是上行還是下行。該模塊有兩個對系統特別重要的中間輸出，即上遊中間寄存器位和下遊中間寄存器位。
系統正常工作狀態和電機調速拖動電路模塊將系統初始化過程、強制工作過程和電機調速拖動過程合二為壹。
減速點信號產生電路模塊完成向系統通知減速點信號的任務。當電梯運行到目標樓層檢測點時，會進入減速狀態，但是電梯在運行過程中會遇到很多樓層檢測點，只有到達目標樓層檢測點時才會發出減速通知，電梯經過目標樓層檢測點時才會開始減速。
電梯轎廂開關門電路模塊和按鈕記憶燈顯示電路模塊為便於控制的模塊，分別控制轎廂門關閉和按鈕被接管後需要記憶顯示的LED電路。
(3)系統調試
電梯系統是模擬實際乘客電梯系統的教學實驗裝置。可以實現實際客梯系統的大部分功能，包括:廳門呼梯功能、轎廂內樓層選擇功能、電梯前向攔截功能、智能呼梯保持功能、電梯自動開關門功能、電梯手動開關門功能、無效指令清除功能、智能初始化功能、消除/維護功能、樓層顯示功能、電梯平滑變速功能。
雖然這套電梯控制系統能夠滿足基本的電梯運行要求，但仍有許多需要改進的地方:
1.增加與微機的通訊接口，實現網絡化控制，多臺電梯的綜合控制由微機完成。
2.優化電梯的選向功能，使其能隨著客流的變化而變化，達到高效運送乘客的目的。
3.增加緊急情況下的電梯處理方法。
4.乘電梯到達特殊樓層功能需要輸入密碼，響應此樓層呼叫時不響應其他樓層呼叫。
5.設置電容傳感裝置。如果車門關閉時仍有乘客進出，車門可以自動重新打開，無需觸碰人體。